三维光子晶体的制备及在光子晶体中引入无序效应的研究

摘要

本论文是基于国家自然科学基金(11001088，11264017)、江西省自然科学基金(2010GQW0025，20122BAB202006)、江西省科技攻关项目(20112BBE50033)和江西省教育厅科技项目(GJJ10099，GJJ13234)资助课题的工作基础上，分别对非磁性椭球形结构基元三维光子晶体的制备及在光子晶体中引入无序效应进行了实验研究，论文主要内容包括:
　　 1.系统地介绍了光子晶体的概念、结构、特性及其应用，阐明了本文的研究目的。
　　 2.介绍了几种制备光子晶体的方法，包括:电场下的自组装、离心力场下的自组装、胶体颗粒的垂直自组装。比较这几种方法的优缺点，选用其中一种方法来制备所要的三维光子晶体。
　　 3.研究了非磁性椭球形结构基元三维光子晶体的制备，建立了一套能提供稳定可控生长环境的磁控自组装系统，实现高质量的非磁性椭球形胶体颗粒三维光子晶体自组装。
　　 4.通过垂直自组装法制备三维光子晶体结构，并在光子晶体中人为地掺入不同浓度的二氧化硅大球（浓度分别为0.02％-0.2％），使之光子晶体结构从有序向无序过程的转变，对这些样品的透射和反射进行了测量和分析。

目录

声明

摘要

第一章 导论

1．1 光子晶体的简介

1．1．1 光子晶体的概念

1．1．2 光子晶体的结构及特性

1．1．3 光子晶体的性质

1．1．4 光子晶体的应用

1．2 该选题的研究意义

1．3 论文内容安排

第二章 光子晶体的制备方法

2．1 精密机械加工法

2．2 层层堆积法(layer-by-layer)

2．3 胶体自组织密堆积法

2．3．1 重力场下的自组装

2．3．2 电场下的自组装

2．3．3 离心力场下的自组装

2．3．4 胶体颗粒的垂直自组装

2．4 反蛋白石光子晶体合成方法

2．4．1 化学刻蚀或烧结法制备反相蛋白石

2．4．2 电化学合成与填充

2．4．3 化学气相沉积法(CAD)

2．4．4 沉积法

第三章 非磁性椭球形结构基元三维光子晶体的制备

3．1 高质量非磁性椭球胶体颗粒的制备

3．1．1 理论分析

3．1．2 实验方法

3．1．3 结果分析

3．2 非磁性椭球形胶体颗粒三维光子晶体的自组装

3．2．1 理论分析

3．2．2 实验方法

3．2．3 结果分析

3．3 总结

第四章 在光子晶体中引入无序效应的研究

4．1 引言

4．2 实验方法

4．3 实验结果分析

4．4 总结

第五章 总结

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文(著)及科研情况